不确定度标准
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不确定度的标准
不确定度的标准通常遵循国际计量局(BIPM)和国际标准化组织(ISO)等权威机构发布的不确定度评估与表示方法。
具体来说,不确定度的标准通常包括以下几个方面:
1. 不确定度的类型:根据测量结果的不同,不确定度可分为A类和B类。
A类是指通过统计方法评估得到的不确定度,而B类则是通过非统计方法评估得到的不确定度。
2. 不确定度的来源:不确定度的来源可能包括仪器设备的误差、操作人员的失误、环境条件的影响等多个因素。
在评估不确定度时,需要充分考虑这些来源。
3. 不确定度的评估方法:不确定度的评估方法包括贝塞尔公式法、极差法、最小二乘法等多种方法。
具体使用哪种方法取决于测量数据的具体情况。
4. 不确定度的表示方式:不确定度通常用标准偏差或标准不确定度表示。
在表示不确定度时,需要给出包含因子(coverage factor)或置信水平(confidence level)等信息。
5. 不确定度的传递:在进行多变量测量时,不确定度需要按照一定的数学公式进行传递。
传递公式可能因测量领域而异,但通常涉及到方差和协方差的计算。
需要注意的是,不确定度的标准是建立在大量实验和统
计学理论的基础上的,具有普遍性和可重复性。
在具体应用时,需要根据实际情况选择合适的方法和公式进行计算和评估。
按照中华人民共和国国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》JJF1059—1999,不确定度的评定方法可归纳为A 、B 两类。
1.1 标准不确定度的A 类评定在重复性或复现性条件下对被测量X 进行了n 次测量,测得n 个结果(i = 1,2,… n ),被测量x 真值的最佳估计值是取n 次独立测量值的算术平均值:i x ∑==ni ix n x 11(1-2-1)由于测量误差的存在,每一个独立测量值不一定相同,它与平均值之间存在着残差i x x x i i −=)(υ表征测量值分散性的量——实验标准偏差为:1)()(21−−=∑=n x xx s ni ii(1-2-2)标准差的上述计算与的分布无关。
所得到的标准差指这个条件下测量列中任一次结果的标准差,可以理解为这个测量列中的测量结果虽各不同,但其标准差相等。
i x )(i x s 算术平均值x 的实验标准偏差:)1()()()(21−−==∑=n n x x nx s x s ni i i (1-2-3)就是测量结果的A 类标准不确定度)(x u 。
用(1-2-3)式评定不确定度时,测量次数n 应充分多,或者说自由度 足够大,一般认为n 应大于6。
1−=n v 1.2 标准不确定度的B 类评定B 类不确定度的信息来自以往的检测数据,有关的技术资料,检定、检验证书,说明书等。
如:钢卷尺说明书上给出,在量程1m 内其最大误差为0.5mm ;在量程1~2 m 内其最大误差为1.0mm 。
有时要根据实际情况估计的误差极限值。
如:用电子秒表测得某单摆的振动周期为2.5秒,电子秒表的准确度级别高于10-5,则仪器对应的误差限秒。
但是,由于实验者在计时开始和计时结束时都会有0.1~0.2秒左右的误差,所以估计周期的测量误差限为0.2秒。
5105.2−×<ΔB 类不确定度的估算为:已知信息表明被测量之测量值分散区间的半宽为a ,且i X i x ix 落在a x i −至a x i +区间的概率为100%。
不确定度评定规则不确定度评定规则是指在测量、实验和数据分析过程中,对不确定性的估计和表达的规则和方法。
不确定度是指测量结果或实验数据与被测量量或实际值之间的差异或偏差,它反映了测量或实验的精确度和可靠性。
准确评定不确定度对于确保测量和实验结果的可靠性、可比性和可重复性至关重要。
一、不确定度的定义不确定度是指对测量结果或实验数据与被测量量或实际值之间差异或偏差的估计。
它反映了测量或实验的精确度和可靠性。
不确定度通常用标准偏差、标准误差、置信区间等统计量来表示。
二、不确定度的估计1. 随机误差估计:随机误差是指在多次测量或实验中,由于各种随机因素引起的结果的变动。
通过重复测量或实验,可以计算出随机误差的统计量,如标准偏差、标准误差等。
这些统计量可以作为随机误差的估计。
2. 系统误差估计:系统误差是指由于仪器、设备、环境等因素引起的测量或实验结果的偏差。
系统误差通常需要通过校正、调整或修正来进行估计和消除。
校正后的结果可以作为系统误差的估计。
3. 合成误差估计:合成误差是指由于随机误差和系统误差的综合影响引起的测量或实验结果的不确定度。
合成误差的估计可以通过将随机误差和系统误差的估计进行合成计算得到。
三、不确定度的表示1. 标准偏差表示:标准偏差是对测量结果的离散程度的度量,它反映了随机误差的大小。
标准偏差通常以±的形式表示,如测量结果为10 ±0.5。
2. 标准误差表示:标准误差是对测量结果的平均误差的度量,它反映了测量结果的精确度。
标准误差通常以±的形式表示,如测量结果为10 ±0.2。
3. 置信区间表示:置信区间是对测量结果的不确定度的度量,它反映了测量结果的可靠性。
置信区间通常以上下限的形式表示,如测量结果为10,置信区间为(9.8, 10.2)。
四、不确定度评定规则1. 重复性评定:通过重复测量或实验,计算出随机误差的统计量,如标准偏差或标准误差,作为重复性的评定。
标准不确定度单位在测量中,不确定度扮演着重要的角色,它是指测量结果与被测量真实值之间的差异。
为了更好地表达测量结果的可靠性,标准不确定度作为一个度量指标被广泛应用。
标准不确定度单位是用来表示标准不确定度的计量单位,对于确保测量结果的准确性和可比性具有重要意义。
标准不确定度是在测量中根据一定规则计算得到的一个数字,它代表了测量结果的范围。
标准不确定度的单位通常与被测量值的单位相同,可以是长度单位(如毫米、微米)、质量单位(如克、毫克)、时间单位(如秒、分钟)、电流单位(如安培)等等。
选择合适的标准不确定度单位能够更好地表达测量结果的不确定性。
在实际应用中,标准不确定度的单位还需考虑到测量对象的特性和预期精度。
对于长度测量,常用的标准不确定度单位可以是毫米或微米,比如用数字尺测量一段铁丝的长度时,标准不确定度单位可以选取为毫米,即表示尺度的刻度间距。
而对于像电流测量这样的量纲复杂的物理量,标准不确定度单位可以选择为安培或毫安,以符合实际的需求。
选择合适的标准不确定度单位有助于更好地理解和比较测量结果。
除了维度单位外,标准不确定度的单位还可以根据国际标准体系来选择。
国际上通用的标准不确定度单位有SI单位(国际单位制)和国际度量单位系统(国际大都市法定计量单位和法定测量单位集合)等。
选择这些国际通用的标准不确定度单位可以提高测量结果的国际比较性和可靠性,方便各国之间的交流与合作。
在实际应用中,标准不确定度的单位还需根据测量结果的上下限确定。
上下限是指测量结果的一个区间范围,通常用测量结果加减标准不确定度来表示。
标准不确定度单位的选择应当适应该区间范围,使得测量结果能够更准确地反映被测量值的真实范围。
标准不确定度单位作为评估测量结果可信度的重要依据,对于有效控制测量误差、提高测量结果的精确性具有重要意义。
在实际应用中,选择合适的标准不确定度单位能够更好地表达和比较测量结果的不确定性。
因此,在测量实验中,我们需要充分考虑测量对象的特性、预期精度以及国际标准体系,选择适当的标准不确定度单位,以提高测量结果的可靠性和可比性。
a类标准不确定度A类标准不确定度。
在测量领域,A类标准不确定度是一个重要的概念。
它用于评估测量结果的可靠性和准确性,对于确保产品质量和满足法律法规要求至关重要。
本文将介绍A类标准不确定度的定义、计算方法以及应用场景,帮助读者更好地理解和应用这一概念。
A类标准不确定度是指由多个独立因素引起的测量结果的不确定度,通常以标准偏差的形式表示。
在实际应用中,可以通过重复测量同一物理量来获得多个测量结果,然后计算这些结果的标准偏差,从而得到A类标准不确定度。
这种方法能够较好地反映测量过程中的随机误差,对于评估测量结果的可靠性具有重要意义。
计算A类标准不确定度的方法主要包括直接测量法和间接测量法。
直接测量法是指通过直接测量物理量的值来计算A类标准不确定度,适用于直接测量的情况;而间接测量法是指通过测量多个相关物理量的值,然后利用这些值来计算目标物理量的值和A类标准不确定度,适用于间接测量的情况。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的计算方法,并注意计算过程中的误差来源和传递规律。
A类标准不确定度的应用场景非常广泛,包括但不限于科学研究、工程设计、生产制造、质量控制等领域。
在科学研究中,A类标准不确定度可以帮助研究人员评估实验结果的可靠性,从而提高实验的科学性和准确性;在工程设计中,A类标准不确定度可以帮助工程师评估设计方案的合理性和可行性,从而提高设计的安全性和可靠性;在生产制造中,A类标准不确定度可以帮助生产者评估产品质量的稳定性和一致性,从而提高产品的市场竞争力和用户满意度;在质量控制中,A类标准不确定度可以帮助质量管理人员评估测量设备的准确性和可靠性,从而提高测量过程的稳定性和可控性。
总之,A类标准不确定度是一个重要的概念,对于评估测量结果的可靠性和准确性具有重要意义。
通过深入理解和应用A类标准不确定度,可以帮助人们更好地进行科学研究、工程设计、生产制造、质量控制等工作,从而提高工作的科学性、准确性和可靠性。
1标准不确定度的符号:u(小写正体)
2标准不确定度分量的符号:u i(u:小写正体,下标小写正体)
3相对标准不确定度的符号:u r或u rel(u:小写正体,下标小写正体)
4合成标准不确定度的符号:u c(u:小写正体,下标小写正体)
5扩展不确定度的符号:U(大写斜体)
6相对扩展不确定度的符号:U r,或U rel(U大写斜体,下标小写正体)
7明确规定包含概率为p(小写斜体)时,的扩展不确定度的符号:U p(U大写斜体,下标小写斜体)
8包含因子的符号:k(小写斜体)
9明确规定包含概率为p时的包含因子的符号:k p(小写斜体)
10包含概率的符号:p(小写斜体)
11自由度的符号:v
12合成标准不确定度的有效自由度的符号:Veff
对于测量仪器是否合格的评定,国际法制计量组织(OIML)对于校准实验室只要求,在法制计量中,确定被检仪器示值误差的最大可接受的扩展不确定度(maximrm
acceptable global uncertainty,MAU),与被检测量仪器合格所要求的最大允许误差(maximum
permissible error,MPE)之间应有:MAU≤1/3MPE。
在这一情况下,无需考虑由于MAU出现的不确定区间。
但这只是在该组织所称的控制性操作与首次检定(control operation,initial
veritication)时的要求。
对于型式批准(pattern approval)则要求:
MAU≤1/5MPE。
A 类不确定度的评定标准:
◆ 在重复性条件或复现性条件下得出n 个观测结果(1,2,3)i x i n =……,随机变量x 的期望值x μ的最佳估计是n 次独立观测结果的算术平均值x (x 又称为样本平均值):1
1n
i i x x n ==∑。
◆ 由于影响量的随机变化,或随机效应时空影响的不同,每次独立观测值i x 不一定相同,它与x 之差称为残差υ:i i x x υ=-。
◆ 单次测量的实验标准差()i s x 由贝塞尔公示计算:()i s x =()i s x 表征了i x 在x 上下的分散性。
()i s x 称为样本标准差或实验标准差,表示实验测量列中任一次测
量结果的标准差。
通常以独立观测列的算术平均值x 作为测量结果,测量结果的标准不确定度为
()()()i s x s x x μ==。
这就是标准不确定度A 类评定的基本方法。
参考文献:《中华人民共和国国家计量技术规范:测量不确定度评定与表示》。
标准偏差不确定度标准偏差(standard deviation)是一种用来衡量数据集合中数据分散程度的统计量。
它是数据偏离算术平均值的程度的一种度量。
标准偏差越大,说明数据的离散程度越大,反之则越小。
在实际应用中,标准偏差被广泛用于描述数据的稳定性和可靠性。
标准偏差的计算公式如下:其中,σ代表总体标准偏差,s代表样本标准偏差,x代表数据的观测值,μ代表数据的平均值,n代表数据的个数。
在实际应用中,我们经常会遇到不确定度(uncertainty)的概念。
不确定度是指对测量结果的不确定性的度量。
在测量过程中,由于各种因素的影响,测量结果往往不是精确的,而是带有一定的误差。
因此,我们需要通过不确定度来描述测量结果的可靠程度。
不确定度可以分为类型A不确定度和类型B不确定度。
类型A不确定度是通过重复测量得到的数据的统计分析来确定的,而类型B不确定度则是通过其他方法来确定的,如标准偏差、标准误差等。
在实际应用中,我们常常需要通过标准偏差来计算不确定度。
通过标准偏差的计算,我们可以得到数据的离散程度,从而进一步确定测量结果的可靠程度。
在科学研究、工程设计、质量控制等领域,标准偏差和不确定度的概念都扮演着重要的角色。
在测量过程中,我们需要通过合适的方法来确定数据的标准偏差,进而计算出不确定度。
在实际操作中,我们可以通过软件工具来进行数据处理和分析,以得到准确的标准偏差和不确定度。
同时,我们还需要注意数据的采集和处理过程中可能存在的误差,以确保测量结果的可靠性和准确性。
总之,标准偏差和不确定度是统计学中重要的概念,它们在数据分析和测量过程中起着关键的作用。
通过对标准偏差和不确定度的理解和应用,我们可以更好地评估数据的稳定性和可靠性,为科学研究和工程实践提供有力的支持。
不确定度数据表示方法一.不确定度概述:在科学实验、产品生产、商业贸易及日常生活的各个领域,我们都要进行测量工作。
测量的目的是确定被测量的值,测量不确定度表示测量结果的不确定或不肯定的程度,也就是不可信度。
定义:不确定度是与测量结果相关联的,用于合理表征被测量值分散性大小的参数。
分类及表示:①标准不确定度:以标准差表示的不确定度,以µ表示。
②扩展不确定度:以标准不确定度的倍数表示的不确定度,以U表示。
(扩展不确定度表明了具有较大置信概率的区间的半宽)③合成标准不确定度:各标准不确定度分量的合成,以µc 表示(测量结果标准差的估计值)1.1.合成标准不确定度被测量y 由N 个其他量x i 的函数确定时,假设其函数关系为y=f (x 1,x 2,……,x N )上式称为不确定度传播率。
为灵敏系数,r (x i ,x j )为相关系数。
1.1.1. 当被测量的函数形式为:y =A 1x 1+A 2x 2+……+A N x N ,且各输入量之间不相关时,合成标准不确定度为:若用灵敏系数表示:∑∑∑=-=+=∂∂⋅∂∂+∂∂=N i N i Ni j j i j i j i i i c x u x u x x r x f x f x u x f y u 111122)()(),(2)(][)(i x f ∂∂∑∑∑===⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂∂⋅∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂+∂∂=N i N i N j j i j i i j i i i c x u x u x x f x f x x f x u x f y u 1112232222)()(21)(][)(2∑=∂∂=N i i i c x u x f y u 122)(][)(∑==Ni i i i c x u A y u 122)()(∑∑====ni i N i i i i c y u x u c y u 12122)()()(∑∑∑=-=+=∂∂⋅∂∂+∂∂=N i N i Ni j j i j i ji i i cx u x u x x r x fx f x u x f y u 111122)()(),(2)(][)(1.1.2. 当被测量的函数形式为: 合成标准不确定度为:1.1.3若所有输入量都相关,且相关系数为1时,合成标准不确定度为: u c (y):合成标准不确定度u i (x ) :各输入量的标准不确定度 νi : u i (x )的自由度νeff 越大表明评定的合成标准不确定度u c (y)越可靠。
由于测量结果的不确定度往往由许多原因引起,对每个不确定度来源评定的标准差,称为不确定度分量。
今天给大家分享一个作为化学检测工作者提升能力的氪金干货——测量不确定度的评定的知识,一定要认真看。
⏹不确定度评定背景:对于检测工作而言,一切测量结果都不可避免的具有不确定度,不确定度就是表征合理的被赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
一个完整的测量结果应该同时包含被测量值的估计值与测量不确定度两部分。
在CNAS-CL01-G003:2019《测量不确定度的要求》中要求下列三种情况实验室需要给出测量不确定度:对于有食品复检资格的检测机构,在RB/T216-2017《检验检测机构资质认定能力评价食品复检机构要求》也中规定食品复检结果应包括测量不确定度。
可以说是否具有不确定度的评定的能力是检测人员的技术实力的一个重要评价指标,话不多说,我们来看看测量不确定度究竟要怎么做吧~⏹不确定度的评定方法:不确定度的评定有多种方法,今天介绍的是用的比较多的GUM法,也叫A类B类评定法。
主要的评定过程有以下几个步骤:(1)分析不确定度来源和建立测量模型(2)评定标准不确定度(A类和B类)(3)计算合成及扩展不确定度(4)测量不确定度的报告与表述实例分享:气质联用仪测黑塑胶中十溴联苯醚含量的不确定度报告,以此为例,小编给大家分享具体不确定度的评定方法。
实验背景:十溴联苯醚一般被用作阻燃剂添加在纺织品和塑料制品、粘合剂、密封剂、涂层、油墨中,属于持久性有机污染物。
欧盟REACH法规将其列为管控物质。
原理:利用黑塑胶中的十溴联苯醚能在微波密闭高压条件下被丙酮甲苯溶剂提取,提取液中的十溴联苯醚经气质联用仪对其浓度进行测定。
实验过程:一、分析不确定度来源和建立测量模型通过了解原理和实验过程我们不难发现这个实验的测量模型是基于如下的计算公式。
1.仪器上是通过工作曲线进行定量分析。
2.样品中十溴联苯醚含量通过如下公式进行定量计算。
标准结果的不确定度在科学实验和测量中,我们经常会遇到一个问题,那就是无法得到绝对准确的结果。
这是因为所有的测量都存在一定的误差,而这种误差就体现为结果的不确定度。
在实际工作中,我们需要对结果的不确定度进行评估和处理,以确保我们得到的结果是可靠的。
首先,我们需要明确什么是标准结果的不确定度。
标准结果的不确定度是指在一定条件下,由多次测量或计算得到的结果的离散度。
在实际工作中,我们通常会进行多次测量或计算,然后根据这些结果来评估标准结果的不确定度。
这样做的目的是为了更准确地反映实际情况,避免由于误差造成的不确定性。
其次,我们需要了解不确定度的来源。
不确定度的来源主要包括随机误差和系统误差。
随机误差是由于测量或计算过程中的偶然因素引起的,它的大小和方向是随机的,可以通过多次测量来减小。
而系统误差则是由于仪器、方法或环境等因素引起的,它会使得所有的测量结果都偏离真实值,需要通过校正或者改进方法来减小。
接下来,我们需要了解如何评估不确定度。
评估不确定度的方法主要包括标准偏差法、最大允差法和置信区间法等。
标准偏差法是通过对多次测量或计算的结果进行统计分析,得到标准偏差来评估不确定度。
最大允差法是通过对测量结果的最大偏差进行评估。
置信区间法则是通过对测量结果的区间进行评估,来确定结果的不确定度。
最后,我们需要了解如何处理不确定度。
在实际工作中,我们通常会将不确定度与结果一起报告出来,以便他人了解结果的可靠程度。
此外,我们还可以通过增加测量次数、改进测量方法、校正仪器等方式来减小不确定度,以提高结果的准确性和可靠性。
总之,标准结果的不确定度是我们在科学实验和测量中经常会遇到的一个问题。
了解不确定度的来源、评估方法和处理方式,对于确保结果的准确性和可靠性至关重要。
只有在充分了解和处理不确定度的情况下,我们才能得到真实可靠的结果,为科学研究和工程实践提供有力支持。